文丨神奇的瑪利亞
編輯丨神奇的瑪利亞
前言
前陸盆地砂岩組成具有廣泛的來源特徵，反映了彎曲的板下區域與堆積的上板區域突然增長之間的相互作用。對比碎屑特徵的組合反映了這些雙板相互作用。較老的前陸盆地填充的最早歷史以富含石英的砂岩為標誌，彎曲的底板側翼具有克拉通或大陸塊狀來源。隨著上層板緣在下層上生長，新生的褶皺和沖斷帶開始成為顆粒的主要生產者，反映了下造山源地層的空間時間依賴性漸進式開頂。
後一種地球動力學過程主要反映在砂岩成分的性質上，由於褶皺沖斷帶涉及上板塊地殼地層的漸進最深部分，砂岩成分變得更加富含岩屑和富含長石。砂岩特徵反映了石英石時代到石英長石的組成。
沉積岩的演化
沉積岩造成的地球過程的演化記錄在源盆地系統的古地理和古構造重建中至關重要。碎屑岩地層在空間和時間上的組成趨勢用於構建相鄰山帶的結構歷史，並監測造山過程中的關鍵地球動力學變化。造山運動系統中沉積盆地的碎屑充填已被用作構造活動和氣候變化的重要指標。
在造山系統中，碎屑沉積可能記錄前陸板塊的增生過程、衝力單元的容納和彎曲特徵。前陸盆地地層與造山系統的生長密切相關。生的砂岩反映了褶皺推力帶的變化性質和底板的彎曲特性。
造山環境中的褶皺推力帶和前陸盆地系統，大陸碰撞過程中造山楔形的發展表明地殼變厚。這個增厚的地殼中多餘的質量就像下推板上的負載一樣。將其向下拖動到靠近荷載的彎曲鉸接處，露出前陸盆地框架。板塊收斂過程中，山帶的垂直荷載在前陸板塊上遷移，引起伴生前陸盆地的遷移。
前陸是推力帶前部與相鄰克拉通之間的區域。大量碎屑沉積物來自沖斷帶的侵蝕和隨後在前陸盆地的沉積。前陸盆地一般定義為線性構造造山帶與穩定克拉通之間形成的細長槽，主要響應造山帶中沖積層荷載引起的彎曲沉降。
前陸盆地地層記錄了板塊收斂邊緣的構造、靜質和氣候變化，其中不一致性的形成是造山楔塊侵蝕和橫向退化速率的時間變化以及構造和靜止海平面變化相互作用的結果。
在前陸環境中，沉降和隆起受到岩石圈彎曲的深刻影響。前陸盆地沉降主要由岩石圈響應推力適應和荷載的下屈控制。遠離推力前沿的沉降速率逐漸降低，產生不對稱的凹陷。
彎曲隆起作為向下翹曲的等靜壓響應發生，並形成前陸盆的遠端邊緣。向前隆起彎曲的克拉通，為寬淺下翹或內架盆地形式，命名為後隆起盆地。彎曲特徵產生的彎曲沉降和隆起的尺寸和數量主要取決於構造荷載的幾何形狀和密度、岩石圈的流變性、沉積物填充物的密度和體積以及沖斷楔和前凸起侵蝕的數量。
岩石圈彎曲、吸積楔形結構內的單衝力調節和彎曲沉降之間的相互關係在前陸區域內創造了幾何複雜的物體。前陸盆地系統可分為楔形頂區、前深區、前凸區和後凸起區。隨著變形傳播，脫極區之間的邊界可能會隨著時間的推移而橫向移動。前陸盆地系統的縱向尺寸大致等於相鄰褶皺-沖斷帶的長度。
薄皮沖斷帶
前陸填充物不同年齡的岩相特徵顯示出不同起源砂的明顯跡象，與隆起階段的不同步驟有關，並與構造事件期間暴露的附近岩石部分緊密相連。對主要來源的區分將指出整個岩相學組成。這種方法為從砂岩岩相學建立來源和區域比例模型奠定了基礎。
前陸地區是大量碎屑沉積物迅速積累的典型環境之一。這一奇特的特徵成為這種構造環境起源研究的關鍵要素，因為它揭示了盆地演化複雜歷史的框架、沉積物擴散路徑、主要衝斷事件的年代和沖斷帶開頂歷史。隆起侵蝕運輸沉積系統與薄皮推力地層的變形方式有著遺傳和密切的關係。與構造移動平行的碎屑沉積物的輸送是碎屑楔形沖斷結合的通常假設環境，命名為「合成分散」。
當懸壁床向沖斷帶內部傾斜時，古斜坡，沉積物擴散與構造運輸相反，則可能存在與構造移動相反的沉積物擴散路徑。這種擴散模型，定義為「鉭石擴散，揭示了一種倒置的地層，反映了源頭的無屋頂或混合成分。
由於這些假設，前陸盆地系統中的沉積物擴散路徑受沖斷板系統內的幾何形狀控制，鋒面坡道、側坡道和各種懸壁床的傾斜。如果不同的烴源岩成分依次被侵蝕，在地層剖面主要垂直隆起的情況下，通常在碎屑楔形的最終解剖結構中形成「無屋頂序列」。
這種侵蝕倒置碎屑地層可以提供有關演變來源和特定來源區域識別的寶貴信息。在薄皮沖斷地形的情況下，具有不同岩性的分層岩石在通過坡道時會受到侵蝕，從而提供裸露岩石類型的混合碎屑擴散路徑。由此產生的碎屑岩可能沒有顯示無頂層序列，但包括相同的混合碎屑成分，厚度相對較大。這些混合碎屑岩可能表明烴源岩是由斜坡上的構造運輸形成的。
在薄皮沖斷帶中，由於整個造山系統和前陸盆地填充物的演變，「無頂序列」和「混合碎屑岩」都可能導致組合。前陸盆地的砂具有高骨架石英百分比和不穩定的沉積和變質岩屑的特徵，平均組成為石英石。前陸盆地系統是典型的盆地環境，多個來源可以同時活躍，衍生砂岩可能呈現混合岩相。在前陸盆地砂岩相的一般陳述中，證明了前陸盆地演化過程中源緣關係的複雜格局。
石英砂在前陸填充的早期階段是典型的，當時沖斷帶具有低海拔，提供少量碎屑，而克拉通區域彎曲並提供更多的。隨後的岩相是典型的石英石時代，當沖斷帶正在生長並顯示其根部時。
來自岩漿弧、隆起俯衝複合體或前凸起的碳酸鹽岩的當地附近起源僅代表前陸盆地系統內碎屑記錄的一小部分。只有當沖斷帶表現出嚴重的隆起速率時，在某種程度上暴露了地殼基底，岩相才能在「前陸隆起」後期演化為石英長石砂。
產地和鑲嵌：砂岩碎屑模式和造山運動來源
由於高應力事件，與造山帶楔塊相鄰的前陸盆地在其沉積歷史中經歷了來源的急劇變化。在一般模型中，裂谷相的弩形岩相位於前陸演替的底部，其次是被動邊緣或克拉通區域的石英岩相。這些前造山地層被來自新生造山系統的上殼推力單元的石英石時代岩相所取代。
前陸設置中的碎屑模式是位於推力和隆起上板和底板上的兩個主要關鍵源的組合。這些問題對於定義從板塊收斂的變形模式中生長出來的關鍵構造地層來源至關重要，這在由此產生的前陸盆地系統的碎屑地層學中得到了密切揭示。砂岩岩石學是揭示源與匯之間的密切關係以及整個碎屑預算的空間和時間意義的關鍵工具。
薄皮推力地，這些地層主要由變質沉積基岩和沉積演替組成，直接覆蓋其基底岩組;其他沖斷單元由古代消耗海洋盆地的蛇綠石源組成，包括變質火山和亞火山碎片的海洋地殼岩及其富含燧石的海洋沉積覆蓋物，中上層頁岩和石灰碎屑。前陸隆起地層，中地殼變形和沖斷地層，包括中高品位變質岩和深成岩組參與板塊收斂並迅速挖掘和隆起。
這些厚皮沖斷地層是沙子的高產地層，輝質地殼地層能夠產生大量富含長石的碎屑岩物質，它們負責碎屑模式向造山運動源場內更多的石英長石砂岩組轉變。殘餘火山弧，持續活躍的火山源，作為碰撞前歷史的殘餘物，在前陸演化的早期階段火山活動持續時，可能有助於前陸盆地系統的沉積收支。來自活躍火山源的特徵可以用其他碎屑預算稀釋，或者它們可以代表夾在前陸碎屑楔形內的獨特火山碎屑層。
推力板下邊緣，板下大陸邊緣的部分可能涉及彎曲和下推力，然後在造山楔塊內組裝。通常它們包括底板的沉積覆蓋和上地殼地層。板下大陸邊緣的淺水至深水地層和上地殼低品位變質岩在前陸砂岩組的拼圖中產生沉積和變質沉積岩屑。它是沿前深克拉通側的潛在彎曲隆起區域。由於前凸是一種積極的和潛在的遷徙特徵，可能會被侵蝕，其保存潛力很低。
前凸起通常被認為是一個非沉積或侵蝕區域，或凝聚的演替，由此產生的不一致性可用於標記其隨時間推移的位置。在亞空中前陸盆地中，前凸起是一個侵蝕區域，溪流流向造山帶和遠離造山帶。在海底前陸盆地系統中，可以開發局部碳酸鹽斑塊;廣泛的前凸碳酸鹽岩地層可以將前凸層與後凸起層連接起來。
關鍵砂岩岩相反映了前陸盆地造山演化及相關充填性質的變化。石英石、石英石、石英長石和混合砂岩是前陸鑲嵌。局部方解岩和火山碎屑砂岩也可能出現在這種構造環境中。很難建議對砂岩中的模態點計數進行光學分析，以最好地擬合整個組合物，以識別已識別的岩相學類別的時間和空間意義。
結論
在前陸環境中，沉降和隆起受到岩石圈彎曲的深刻影響。前陸盆地沉降主要由岩石圈響應推力適應和荷載的下屈控制。岩石圈彎曲、吸積楔內的單推力適應和彎曲沉降之間的相互關係經歷了前陸區域內的幾何複合實體。前陸相關盆地的砂岩特徵反映了造山帶生長和底板彎曲過程中碎屑成分的密切變化。石英石器砂組是前陸填充物合成構造演化過程中前陸砂岩的主要組成。
石英岩組發生在前陸填充的早期階段，在後期前陸隆起期間的石英長石砂岩。岩漿弧中火山石砂岩的局部貢獻可能發生，因為在最初的造山過程中殘餘弧活動仍在繼續。來自古代碳酸鹽演替侵蝕和同代碳酸鹽非碳酸鹽碎屑的富含碳酸鹽的地層是許多海洋前陸填充物的典型特徵。
參考文獻
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